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建筑工程项目管理软件

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城市绿地的喷灌设计简介

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简介: 从园林角度出发,介绍城市绿地喷灌系统的组成,种类和应用范围。根据绿地灌水量,灌水周期,布置形式以及喷灌管道水力计算进行的设计步骤,并由此确定绿地的喷灌制度。从而达到节水灌溉目的并能形成良好的景观效果。
关键字:喷灌 灌水量 喷灌制度 允许首尾压力差

随着我国城市建设的飞速发展,人民生活水平的提高,城市绿地也更多的出现在我们的生活中。城市绿地可以有效的净化空气、吸滞粉尘、调节和改善小气候和美化环境的作用。相对来说,城市绿地具有乔灌结合、功能健全、种群稳定的特点。因此,合理的绿地喷灌设计是成功的城市景观的重要因素。

1  喷灌系统的定义

喷灌是将灌溉水通过由喷灌设备组成的喷灌系统或喷灌机组,形成具有一定压力的水,由喷射到空中,形成细小的水滴,均匀的喷洒到土壤表面,为植物正常生长提供必要水分的一种先进灌水方法。与传统的地面灌水方法相比,喷灌具有节水、节能、省工和灌水质量高等优点。喷灌的总体设计应根据地形、土壤、气象、水文、植物配置条件,通过技术经济比较确定。

2  喷灌系统的组成

2.1 水源:一般多用城市供水系统作为喷灌水源,另外,井泉、湖泊、水库、河流也可作为水源。在绿地的整个生长季节,水源应有可靠的供水保证。同时,水源水质应满足灌溉水质标准的要求。

2.2 首部枢纽:其作用是从水源取水,并对水进行加压、水质处理、肥料注入和系统控制。一般包括动力设备、水泵、器、泄压阀、逆止阀、水表、压力表,以及控制设备,如自动灌溉控制器、衡压控制装置等。首部枢纽设备的多少,可视系统类型、水源条件及用户要求有所增减。当城市供水系统的压力满足不了喷灌工作压力的要求时,应建专用水泵站或加压水泵室。

2.3 管网:其作用是将压力水输送并分配到所需灌溉的绿地区域。由不同管径的管道组成,如干管、支管、毛管等,通过各种相应的管件、阀门等设备将各级管道连接成完整的管网系统。喷灌常用的有硬管(PVC-U)、聚乙烯(PE)管等。应根据需要在管网中安装必要的安全装置,如进排气阀、限压阀、泄水阀等。

2.4 用于将水分散成水滴,如同降雨一般比较均匀地喷洒在绿地区域。是喷灌系统中最重要的部件,的质量与性能不仅直接影响到喷灌系统的喷灌强度、均匀度和水滴打击强度等技术要素,同时也影响系统的工程造价和运行费用。故应根据植物配置和土壤性质的不同选择不同的

根据适用对象不同,园林喷灌分类见表-1:

表-1  园林喷灌分类

名称

适用对象

特点

花园、温室及屋顶绿地

全圆或扇形喷洒,喷洒雨滴大小均匀;雾化效果好,有降温加湿作用

地埋式

公园灌溉、公共绿地灌溉或运动场草坪

喷射仰角角度可调;全圆或按所需角度喷洒;水型均匀,不易形成地表径流;可更换喷嘴,易于清洗及保养

摇臂

较大面积草坪及灌木

耐磨、不锈、性能稳定;有良好的抗风能力及防沙特性;工作压力在0.15MPa时即可正常运行

喷枪

农田、大面积草坪、森林绿地的喷灌。

射程远、雾化效果好、不易堵塞

3  喷灌系统的设计步骤

3.1 绿地设计灌水量的确定

绿地设计灌水量可按下式计算

    (1)

其中:

:绿地设计灌水量 (:土壤容量 (

:计划湿润层深度  (mm):适宜土壤含水量上限,下限(重量百分比) :喷灌水的有效利用系数 一般取(0.7-0.9)

当现场资料缺乏的情况下,也可参照表-2中所列经验数据选取

表-2   绿地灌水量估算表

气象条件

湿  冷

干  冷

湿  暖

干  暖

湿  热

干  热

日需水量(mm)

2.5-3.8

3.8-5.0

3.8-5.0

5.0-6.4

5.0-7.6

7.6-11.4

注:表中“冷”指仲夏最高气温低于21℃;“暖”指仲夏最高气温21℃-32℃;“热”指仲夏最高气温高于32℃;“湿”指仲夏平均湿度大于50%;“干”指仲夏平均湿度低于50%。

3.2 土壤允许喷灌强度的校核

土壤的允许喷灌强度是影响选型的主要因素。土壤的允许喷灌强度是指单位时间内喷洒在地面上的水深。喷灌系统的设计喷灌强度不得大于土壤的允许喷灌强度。不同质地土壤允许喷灌强度可按表-3确定:

表-3   土壤允许喷灌强度表⑴

土壤类别

允许喷灌强度(mm/h)

土壤类别

允许喷灌强度(mm/h)

砂土

20

壤粘土

10

砂壤土

15

粘土

8

壤土

12

  

当地面坡度大于5%时,允许喷灌强度可按表-4确定:

表-4   土壤允许喷灌强度表⑵

地面坡度(%)

允许喷灌强度降低(%)

地面坡度(%)

允许喷灌强度降低(%)

5-8

20

13-20

60

9-12

40

>20

75

3.3 绿地灌水周期的确定

    (2)

:绿地灌水周期

:日需水量,mm/d,取灌水临界期的平均日需水量

其中喷灌水的有效利用系数可根据风速条件选取:

风速低于3.4m/s   =0.8-0.9

风速为3.4~5.4m/s =0.7-0.8

3.4 喷灌的布置

的布置主要包括组合形式、间距等,它合的理与否,直接关系到喷灌效果。

的组合形式主要有矩形、菱形等形式,矩形组合适用于地形规则、平整的绿地,优点是设计简单,容易布置,但抗风能力差;菱形组合适用于地形不规则、起伏较大的绿地。这种形式抗风能力强,喷洒均匀度高,而且数量较少,节省投资。但由于各支路水量不均,计算较为烦琐。

 
           (1)矩形组合                                  (2)菱形组合

组合间距见表-5:

表-3   组合间距

设 计 风 速  (m/s)

组合间距

垂直风向

平行风向

0.3-1.6

R

1.3R

1.6-3.4

(1.0-0.8)R

(1.3-1.1)R

3.4-5.4

(0.8-0.6)R

(1.1-1.0)R

注:⑴表中R指射程 ⑵风向多变时采用垂直风向栏内数据。

3.5 建立喷灌制度

喷灌系统的工作制度可分为续灌和轮灌。续灌是对系统内所有管道同时供水,其优点是灌水及时,运行时间短便于管理;缺点是干管管径大,造价高,设备利用率低。故该工作制度仅适用于绿地植物配置单一且面积较小的情况。轮灌是将各个支管系统分为若干组,每组包括一个或者多个阀门,喷灌时通过干管向各个支管轮流配水。

3.6 管道的水力计算

完成上述工作后,即可计算各级管道的流量和水力计算。

① 确定支管管径

支管管径根据支管进口流量()、支管长度(L)多孔系数(F)

以及允许首尾压力变差(),用下列公式反求:

   (3)

:多口系数 :支管长度(m)

:首位压力差 :管径指数

:流量指数  :流量(:摩阻系数

其中:首位压力差:  工作压力(

多口系数  (4) 

:孔口数  :多孔支管首孔位置系数(支管入口至第一个孔口的距离与孔口间距之比)

② 确定主管管径

主管管径可由喷灌制度中最多开启数量的水量来确定,初定管径可参考表-6所列数值选取

表-6   主管管径选取表

道流量(

管径(mm)

20

63或75

30

75或90

40

90或110

50

110或125

60

125或160

主管沿程水头损失对于PVC管,可按以下公式计算:

   (5)

:沿程水头损失()   :管道长度  (m)

:流量 () d:管道内径

③ 管道的局部水头损失,可按下式计算:

  (6)

:局部水头损失()   :局部阻力系数

: 管道流速  (m/s)  :重力加速度 (

在实际工程中,管道的局部水头损失一般取沿程水头损失的10%-15%做为局部水头损失估算。

3.7 水泵的选择

根据以上计算流量和扬程,即可确定水泵型号。

水泵水量:   (7)

水泵扬程:  (8)

:同时工作数   :单流量

:水泵出水口至最不利间管道沿程水头损失之和 (

设计工作压力(

:水泵出水口至最不利间局部水头损失之和(

:水泵出水口中心线至最不利高差  ( m )

4  结束语

设计合理的喷灌系统在满足需水要求的同时,可以满足景观和环境效果。精心设计的喷灌系统,通过正确选择和进行喷点的布置,不仅满足绿地需水,而且在灌水时可以形成水动景观效果,提高草坪利用率和观赏价值。

  参考文献

[1]  ISBN 7-5038-1513-2  孟兆祯等 《园林工程》  2000年9月第三版  中国林业出版社 1996年  95-104页

[2]  ISBN 7-5074-1191-5  梁伊任(主编)  《园林建设工程》2000年1月第一版

中国城市出版社 2000年  1627-1667页

[3]  ISBN 7-80167-008-6  赵世伟(主编)  《园林工程景观设计》 2000年9月第一版  中国农业科技出版社   2000年   545-547页

发布:2007-07-29 12:39    编辑:泛普软件 · xiaona    [打印此页]    [关闭]
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